Erschütterungsmessung bei Baumaßnahmen

Messung & Monitoring nach DIN 4150

Üblicherweise werden mechanische Schwingungen, die über den Untergrund übertragen werden und potenziell schädigende oder belästigende Wirkungen haben können (Erschütterungen), in Gebäuden aus der Ferne erfasst. Die DIN 4150 bildet die Grundlage für vergleichbare und quantitative Erschütterungsmessungen im Bauwesen und besteht aus den beiden Teilen:

A) Einwirkung auf Personen in Gebäuden (DIN 4150, Teil 2) und B) Einwirkung auf bauliche Anlagen (DIN 4150, Teil 3).

Die Norm enthält ein Beurteilungsverfahren mit Richtwerten für die Einwirkungen auf Personen und bauliche Anlagen.

Anwendungsbereiche: Anwendungsbereiche finden sich überall dort, wo Erschütterungen erzeugt werden, die potenziell zu erheblichen Belästigungen für Personen in Gebäuden oder Schäden an baulichen Anlagen führen könnten.

Einwirkungen auf Personen: Die Messungen erfolgen an der Stelle mit der stärksten Erschütterung im zu untersuchenden Raum. Dies ist in der Regel der Fußboden in der Mitte der Decke für die vertikale Komponente. Die Messdauer richtet sich nach dem Auftreten der Erschütterung (Uhrzeit, Dauer, Häufigkeit, Regelmäßigkeit). Gegebenenfalls muss eine Dauermessstelle eingerichtet werden (siehe Abbildung 2).

Einwirkungen auf bauliche Anlagen: Gemäß DIN 4150-3 wird zwischen kurzzeitigen Erschütterungen, zum Beispiel verursacht durch einen Betonbrecher, und Dauererschütterungen, zum Beispiel angeregt durch eine Vibrationsramme, unterschieden. Bei Dauererschütterungen können Resonanzschwingungen am Bauwerk oder Bauteil auftreten und zu Materialermüdung führen.

Für die Beurteilung der Einwirkung von Erschütterungen auf bauliche Anlagen werden Messungen an verschiedenen Positionen des Bauwerks (in der Regel am Fundament, an der Außenwand in der obersten Deckenebene und in der Mitte der Decke) so lange durchgeführt, bis repräsentative Schwingungssignale beobachtet werden können. Zur Beurteilung gemäß den Richtwerten der DIN werden die Maximalwerte herangezogen.

Dauer der Erschütterung: Kurzzeitige Erschütterung: Für die Beurteilung der Erschütterungswirkung auf das gesamte Bauwerk werden die drei Raumkomponenten der Schwinggeschwindigkeit am Fundament des Bauwerks sowie die beiden horizontalen Raumkomponenten in der Ebene der obersten Vollgeschossdecke gemessen.

Dauererschütterungen: Bei Dauererschütterungen besteht die Gefahr von Resonanzschwingungen im gesamten Bauwerk. Die Maximalwerte treten in der Regel in der obersten Deckenebene auf. Bei Anregung des Bauwerks in Oberschwingungen können die Maximalwerte auch in anderen Ebenen erreicht werden. Die DIN gibt je nach Gebäudeart unterschiedliche Richtwerte vor.